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攻堅(jiān)克難：我國球面射電望遠(yuǎn)鏡的建造之路

2020-01-14 10:55:44來源：儀器網(wǎng)關(guān)鍵詞：射電望遠(yuǎn)鏡閱讀量：4125

　　【儀器網(wǎng) 時(shí)事聚焦】近日，據(jù)國內(nèi)多家媒體報(bào)道雙重提升，建于貴州省平塘縣并被譽(yù)為“中國天眼”的500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡(簡稱FAST)戰略布局，于1月11日下午正式通過驗(yàn)收并成功投入運(yùn)行。這不僅意味著“中國天眼”開啟了“睜眼看宇宙”的新征程表現明顯更佳，同時(shí)也使得人類能夠更加清晰狀態、更加深入地向宇宙未知地帶探索，對于促進(jìn)我國天文學(xué)實(shí)現(xiàn)重大科技突破具有重要的意義穩定發展。

　　據(jù)了解基石之一，“中國天眼”的反射面由4450個反射單元構(gòu)成，總面積為25萬平方米增持能力，可在140米高空共同努力、206米的尺度范圍內(nèi)實(shí)時(shí)定位。其靈敏度達(dá)到第二大射電望遠(yuǎn)鏡的2.5倍以上影響，可有效探索的空間范圍體積擴(kuò)大4倍新的動力。相對于其它類型的望遠(yuǎn)鏡來說，它的觀測速快更快發展契機、觀測范圍更大廣泛關註，是目前范圍內(nèi)大且靈敏的射電望遠(yuǎn)鏡。

　　我國的天文學(xué)研究具有較為悠久的歷史，在多種有證可考的文物中優勢領先，對太陽迎來新的篇章、月亮、行星等天體和日食推動並實現、月食薄弱點、太陽黑子以及流星雨等天文現(xiàn)象有著豐富記載，而且我國古代的天文學(xué)家還發(fā)明創(chuàng)造了許多用于觀察測量的天文儀器優化程度，如土圭積極性、渾象、簡儀以及高表等不斷豐富。但與其他科學(xué)技術(shù)一樣實施體系，近代以來我國的天文學(xué)研究基本處于沉寂狀態(tài)。1993年以后各有優勢，以王綬琯效果較好、南仁東等為代表的眾多天文學(xué)家開始力主建設(shè)屬于我國自己的射電望遠(yuǎn)鏡。從1994年選址開始持續，到現(xiàn)今“中國天眼”正式投入運(yùn)行開放以來，我國的研究團(tuán)隊(duì)經(jīng)過20多年的攻堅(jiān)克難，終于成功實(shí)現(xiàn)我國天文領(lǐng)域的重大跨越高質量。

　　在“中國天眼”的建造過程中，數(shù)次面臨的多種困難激發創作，也曾使得建造步伐一度放緩前景。首先是如何克服地形和溫差的不利影響，由于組成“天眼”的圈梁增幅最大、索網(wǎng)部分以及基礎(chǔ)受力復(fù)雜共享應用，并且圈梁溫度作用明顯。團(tuán)隊(duì)經(jīng)過苦思冥想標準，提出將柱子與圈梁隔開示範推廣，通過一個徑向可動支座進(jìn)行滑動釋放，解決了這一難題重要作用。

　　索網(wǎng)的抗疲勞性能是研究團(tuán)隊(duì)開始時(shí)沒有想到的一個問題持續向好。在結(jié)構(gòu)中，索網(wǎng)結(jié)構(gòu)是一個變形載體充足，它需要在球面和拋面面間進(jìn)行變形進展情況，因此對疲勞的性能要求很高。通過相關(guān)試驗(yàn)設(shè)備的疲勞測試與一系列評估計(jì)算綠色化發展，建造團(tuán)隊(duì)得到每一根索應(yīng)具備的疲勞性能為500MPa應(yīng)力幅至關重要、200萬次循環(huán)加載，而市面上普通的鋼索均無法滿足這一要求用上了。為此提升行動，研究人員進(jìn)行了超高疲勞性能鋼索的研制和大規(guī)模的疲勞實(shí)驗(yàn)能力建設，經(jīng)過兩年的艱苦研發(fā)，全方位地改變了鋼索的制造工藝研究進展，包括扭制工藝無障礙、涂層工藝等，研制出了適合FAST的鋼索互動互補，攻克了這一核心技術(shù)發揮重要帶動作用。

　　另外，如何保證射電望遠(yuǎn)鏡的超高精度的制造要求也是一個非常重要的問題意料之外。FAST的每根鋼索制造要求誤差在1毫米文化價值，而索網(wǎng)由近萬根鋼索編制而成，如果每根都誤差幾毫米的話置之不顧，結(jié)果誤差將會很大不斷完善。團(tuán)隊(duì)人員經(jīng)過對溫度、壓力的調(diào)節(jié)等手段來消除間隙方便，實(shí)現(xiàn)了誤差的精確控制基礎上。

　　從浩瀚的宇宙星辰到渺小的基本粒子，人類的科學(xué)發(fā)現(xiàn)與技術(shù)創(chuàng)新越來越離不開科研儀器的助力應用領域。我們有理由相信保持競爭優勢，“中國天眼”的高靈敏度將幫助科學(xué)家發(fā)現(xiàn)更多未知星體、宇宙現(xiàn)象與規(guī)律發展機遇。

　　(資料來源：科學(xué)網(wǎng)長效機製、百度百科)

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